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《宁夏大学》 2019年
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多孔金属材料声学性能测试系统声源设计与研究

李子楠  
【摘要】:多孔金属材料优异的吸声性能和降噪特性被广泛应用在工业及工程领域,有关极端环境下多孔金属材料的声学性能研究越来越受到重视。论文针对多孔金属材料声学性能测试平台要求,设计、搭建相匹配的声源系统,并利用COMSOL软件对构成声源系统的核心部件(扬声器)的声学性能进行了仿真分析。首先,总结了声源系统设计所需的相关声学基础理论,包括声学基本概念,理想媒介中声波方程,理想声源模型及声场对声源的反作用。阐述了不同类型声源的发声机理,并且详细分析了号筒式扬声器的结构与原理。其次,基于电-力-声类比方法,对扬声器系统的集总参数模型进行简化,分别建立电学部分和振动部分的等效电路。利用COMSOL软件“集总机械系统”接口进行集总参数模型仿真与分析,对扬声器特性进行了初步的研究。最后,根据声源声压级设计要求,完成号筒扬声器磁路结构设计与振动部件选型,利用COMSOL软件中的“磁场mf”、“固体力学solid”和“压力声学,频域acpr”三个模块建立全稱合仿真模型,对扬声器磁路特性和声学特性进行仿真分析。其次进行了声压级测试,对比验证了所设计声源系统的优越性。依据设计的声源系统,搭建相应的多孔金属材料声学性能测试平台。将所搭建的测试平台与BSWA SW422声学测试系统进行对比测试,在96dB及不同空腔背衬条件下对厚度为20mm,孔隙率为85%的泡沫镍材料进行吸声性能测试。通过对比本文所搭建测试平台测试曲线与BSWA SW422声学测试系统测试曲线,验证了本文所搭建测试平台的准确性,也进一步验证了本文基于多孔金属材料声学性能测试所设计的声源系统的有效性和准确性。并使用本文所搭建的测试平台,对不同厚度(10mm、20mm、30mm)和不同孔隙率(85%、90%、95%)的泡沫镍材料进行吸声性能测试,并测试了不同声压级下泡沫镍的吸声性能。
【学位授予单位】:宁夏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TB383.4;TN643

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